Normalt indeholder hvert DNA-molekyle inde i dine celler to tråde, der er forbundet sammen ved interaktioner kaldet hydrogenbindinger. Ændring i betingelser kan dog "denaturere" DNA'et og få disse tråde til at adskille sig. Tilføjelse af stærke baser, som NaOH, øger pH-værdien dramatisk og reducerer således hydrogenionkoncentrationen i opløsningen og denaturerer dobbeltstrenget DNA.
Virkninger af pH
Hydroxidionkoncentrationen og pH har en direkte korrelation, hvilket betyder, at jo højere pH, jo højere er hydroxidkoncentrationen. Ligeledes falder koncentrationen af hydrogenioner jo lavere. Ved høj pH er opløsningen så rig på hydroxidioner, og disse negativt ladede ioner kan trække hydrogenioner ud af molekyler som baseparene i DNA. Denne proces forstyrrer hydrogenbinding, der holder de to DNA-tråde sammen, hvilket får dem til at adskille sig.
RNA vs. DNA
I modsætning til RNA mangler DNA en hydroxylgruppe på 2'-positionen i hver sukkergruppe. Denne forskel gør DNA meget mere stabil i alkalisk opløsning. I RNA kan hydroxylgruppen på 2'-positionen opgive en hydrogenion til opløsningen ved høj pH, skaber en stærkt reaktiv alkoxidion, der angriber phosphatgruppen, der holder to nabo-nukleotider sammen. DNA lider ikke af denne defekt og har således bemærkelsesværdig stabilitet ved høj pH.
Alkalisk lysis
Molekylære biologer bruger ofte alkalisk denaturering til at isolere plasmid-DNA fra bakterier. Plasmider er små sløjfer af DNA adskilt fra bakteriekromosomet. I en alkalisk lysis miniprep tilsætter biologer vaskemiddel og natriumhydroxid til bakterier suspenderet i opløsning. Vaskemidlet opløser bakteriecellemembranen, mens natriumhydroxidet øger pH og gør opløsningen meget basisk. Når de ødelagte celler frigiver deres indhold, adskiller DNA'et inde sig i dets komponentstrenge eller denatureringer.
Genannealing
Når biologen først har ekstraheret DNA'et fra cellen, tilføjer han et andet reagens for at bringe opløsningen tilbage til en mere neutral pH og udfælde vaskemidlet. Ændringen i pH gør det muligt for plasmidstrengene at genannealere; det voluminøse kromosom kan imidlertid ikke gøre det samme, så biologen kan fjerne det sammen med detergentet, denaturerede proteiner og andet assorteret skrammel og efterlade plasmidet. Alkalisk lysering renser ikke plasmid-DNA'et fuldstændigt; snarere tjener det som en "hurtig og beskidt" måde at trække den ud af cellen og fjerne de fleste andre forurenende stoffer.
